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第5章　第2節(jié)　第2課時
課時跟蹤　分層訓(xùn)練
學(xué)業(yè)考達標(biāo)練
一、選擇題
1．用四倍體棉花的花粉進行花藥離體培養(yǎng)，獲得的植株是(　　)
A．二倍體 B．三倍體
C．單倍體 D．四倍體
【答案】　C
【解析】　不論含有幾個染色體組，只要是由生殖細胞(配子)直接發(fā)育而來的個體都稱為單倍體。
2．下列關(guān)于高等植物細胞中單倍體、二倍體及染色體組的敘述，正確的是(　　)
A．單倍體生物的體細胞中只含有一個染色體組
B．體細胞中含有兩個染色體組的個體都是二倍體
C．二倍體植物的配子中只含有一個染色體組
D．每個染色體組中都含有常染色體和性染色體
【答案】　C
【解析】　體細胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體，叫作單倍體，但單倍體不一定只含有一個染色體組，如由四倍體的配子形成的單倍體含有兩個染色體組，A錯誤；由受精卵發(fā)育成的體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體，若由配子直接發(fā)育形成的個體無論含有幾個染色體組都是單倍體，B錯誤；二倍體生物含有兩個染色體組，其一個配子中的全部染色體為一個染色體組，C正確；不是所有生物都有性別之分，有性別之分的生物的性別也不一定由性染色體決定，因此不是所有細胞中都有性染色體和常染色體，D錯誤。
3．如圖表示某種二倍體農(nóng)作物不同的育種方法，據(jù)圖判斷，下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．⑤過程中也可用秋水仙素處理E的種子獲得F植株
B．D植株的后代可能發(fā)生性狀分離
C．通過①③④⑤途徑培育新品種的過程為單倍體育種
D．④過程體現(xiàn)了植物細胞的全能性
【答案】　A
【解析】　⑤過程是用秋水仙素或者低溫處理E幼苗，該農(nóng)作物是二倍體，E幼苗是單倍體，只含一個染色體組，高度不育，不能產(chǎn)生種子，A錯誤。
4．某條染色體經(jīng)處理后，其結(jié)構(gòu)發(fā)生了如圖所示的變化。這種染色體結(jié)構(gòu)的變異屬于(　　)
A．缺失 B．倒位
C．重復(fù) D．易位
【答案】　B
【解析】　分析圖示可知，原來排列為123456的染色體，經(jīng)過斷裂后，重新連接為125436的排列順序，可知其中的345片段發(fā)生了180°的顛倒，此類染色體結(jié)構(gòu)變異為倒位。
5．下列關(guān)于染色體變異的敘述，正確的是(　　)
A．除病毒外，所有生物都能發(fā)生染色體變異
B．非同源染色體之間交換部分片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
C．脫氧核苷酸數(shù)目和排列順序發(fā)生改變必然導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異
D．用光學(xué)顯微鏡能直接觀察到染色體數(shù)目變異而不能觀察到染色體結(jié)構(gòu)變異
【答案】　B
【解析】　除病毒外，原核生物也沒有染色體結(jié)構(gòu)，不可能發(fā)生染色體變異，A錯誤；基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變才會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，C錯誤；用光學(xué)顯微鏡既能直接觀察到染色體數(shù)目變異，也能觀察到染色體結(jié)構(gòu)變異，D錯誤。
6．慢性髓細胞性白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內(nèi)會出現(xiàn)大量惡性增殖的白細胞。該病是由于9號染色體和22號染色體互換片段所致。這種變異屬于(　　)
A．基因突變 B．基因重組
C．染色體結(jié)構(gòu)變異 D．染色體數(shù)目變異
【答案】　C
【解析】　人慢性髓細胞性白血病是由于9號染色體和22號染色體互換片段所致的，發(fā)生在非同源染色體之間，說明發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。
7．如圖表示果蠅體細胞內(nèi)一條染色體發(fā)生的變異，①②表示染色體，字母表示相關(guān)的基因。下列說法中正確的是(　　)
A．果蠅的缺刻翅是基因中堿基缺失造成的
B．①和②是非同源染色體
C．該變異能導(dǎo)致新基因的形成
D．①和②都能被甲紫溶液染色
【答案】　D
【解析】　據(jù)圖分析可知，果蠅的缺刻翅是染色體片段缺失造成的，屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異，而基因中堿基缺失屬于基因突變，A錯誤；①和②是同一條染色體發(fā)生缺失變化前后的情況，它們不屬于非同源染色體，B錯誤；該變異造成了基因數(shù)目減少，但是不能導(dǎo)致新基因的形成，C錯誤；染色體能被堿性染料染色，所以①和②都能被甲紫溶液染色，D正確。故選D。
二、非選擇題
8．請根據(jù)圖回答下列關(guān)于生物變異的問題：
(1)基因突變除了圖甲所示的類型外，還有堿基的________和________。
(2)圖乙為基因型AaBB的某動物進行細胞分裂的示意圖，則圖中兩條姐妹染色單體上的基因不同的原因可能是________或同源染色體非姐妹染色單體的互換。
(3)圖丙表示兩種類型的變異。其中屬于基因重組的是________(填序號)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是________(填序號)，從發(fā)生的染色體種類說，________(填序號)發(fā)生在非同源染色體間，________(填序號)可以在光學(xué)顯微鏡下看見。
【答案】　(1)增添　缺失
(2)基因突變　(3)①　②　②　②
【解析】　(1)結(jié)合分析可知，圖甲為基因突變中堿基的替換，此外基因突變還包括堿基的增添和缺失。(2)由題干知，該動物原本就具有Aa基因，因此，圖中姐妹染色單體上同時出現(xiàn)Aa這對等位基因就有兩種可能：發(fā)生了基因突變或者同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生互換。(3)圖丙的①可以表示同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換，屬于基因重組；②中染色體片段的位置改變發(fā)生在非同源染色體之間，因此屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；①發(fā)生在同源染色體之間，②發(fā)生在非同源染色體之間，這是二者的區(qū)別之一；②染色體結(jié)構(gòu)變異可以在顯微鏡下觀察到。
選擇考提升練
一、選擇題
1．下列關(guān)于單倍體、二倍體和多倍體的敘述不正確的是(　　)
A．由受精卵發(fā)育成的生物體細胞中有幾個染色體組就叫幾倍體
B．由配子發(fā)育成的生物體，細胞中無論有幾個染色體組都叫單倍體
C．多倍體一般莖稈粗壯，果實、種子較大
D．單倍體一般高度不育，多倍體一定可育
【答案】　D
【解析】　可育與不可育與單倍體還是多倍體在本質(zhì)上并沒有直接關(guān)系，主要取決于所含染色體組數(shù)是偶數(shù)組還是奇數(shù)組。若是偶數(shù)組染色體，無論是單倍體還是多倍體，一般表現(xiàn)為可育。反之，若是奇數(shù)組染色體，無論是單倍體還是多倍體，一般表現(xiàn)為不可育，如三倍體無子西瓜。D錯誤。
2．如圖是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖細胞(基因型為BbTt)進行實驗的流程示意圖。下列相關(guān)分析正確的是(　　)
A．基因重組發(fā)生在圖中②過程，③過程中能夠在顯微鏡下看到染色單體的時期只有前期
B．秋水仙素用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成
C．植株A為二倍體，其體細胞內(nèi)最多有2個染色體組；植株C屬于單倍體，其發(fā)育起點為配子
D．利用幼苗2進行育種的最大優(yōu)點是能明顯縮短育種年限，植株B純合的概率為25%
【答案】　B
【解析】　圖中②過程為經(jīng)減數(shù)分裂形成花藥的過程，會發(fā)生基因重組；③過程為有絲分裂，染色體在分裂間期復(fù)制，結(jié)果每條染色體含2條染色單體，染色單體在后期分離，故能看到染色單體的時期是前期和中期，A錯誤；秋水仙素用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細胞的兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，B正確；植株A為二倍體，其體細胞進行有絲分裂，體細胞在有絲分裂后期有4個染色體組；植株C是由配子直接發(fā)育而來的，為單倍體，C錯誤；利用幼苗2進行育種的最大優(yōu)點是能明顯縮短育種年限，得到的植株B全部為純合子，D錯誤。
3．下列關(guān)于染色體變異在育種中應(yīng)用的敘述，正確的是(　　)
A．花藥離體培養(yǎng)得到的植株都是純合子，大大縮短了育種年限
B．單倍體的體細胞中不一定只含有一個染色體組
C．與正常植株相比，所有單倍體植株都有弱小且高度不育的特點
D．人工誘導(dǎo)染色體加倍，用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗是最有效、也是唯一的方法
【答案】　B
【解析】　花藥離體培養(yǎng)得到的植株都是單倍體，不一定是純合子，如基因型為AAaa的植株經(jīng)花藥離體培養(yǎng)后可形成Aa的單倍體，A錯誤；單倍體的體細胞中不一定只含有一個染色體組，如由四倍體植株的配子形成的單倍體含有兩個染色體組，B正確；單倍體植株若含有偶數(shù)個染色體組，則可育，C錯誤；低溫處理和秋水仙素處理都可使細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，D錯誤。
4．下列關(guān)于果蠅可遺傳變異的敘述，正確的是(　　)
A．基因突變是果蠅可遺傳變異的主要來源
B．果蠅非同源染色體之間交換片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
C．染色體中某一片段位置顛倒不會引起果蠅性狀的改變
D．基因型為Aa的果蠅交配，因基因重組而導(dǎo)致子代性狀分離
【答案】　B
【解析】　基因重組是果蠅可遺傳變異的主要來源，A錯誤；果蠅非同源染色體之間交換片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，B正確；染色體中某一片段位置顛倒會導(dǎo)致染色體上的基因的排列順序發(fā)生變化，可能會引起果蠅性狀的改變，C錯誤；基因型為Aa的果蠅交配，因等位基因分離，使子代發(fā)生性狀分離，D錯誤。
5．某種染色體變異如圖所示。下列有關(guān)該變異的敘述，錯誤的是(　　)
A．只能發(fā)生在減數(shù)分裂的過程中
B．是染色體結(jié)構(gòu)變異的一種類型
C．屬于可遺傳的變異，在顯微鏡下可見
D．發(fā)生于非同源染色體之間
【答案】　A
【解析】　染色體變異既能發(fā)生在有絲分裂過程中，也能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，圖中表示非同源染色體上非姐妹染色單體交換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，A錯誤，B、D正確；圖示變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，屬于可遺傳變異，在顯微鏡下是可見的，C正確。
6．生物體染色體上的等位基因所在部位可以進行配對聯(lián)會，非等位基因所在部位不能配對。某二倍體生物細胞中分別出現(xiàn)圖①至圖④系列變異，字母代表基因，下列說法正確的是(　　)
A．①的變化發(fā)生在同源染色體之間，屬于染色體易位
B．②的變化只改變了基因的排列順序，不會影響生物性狀
C．③狀況的出現(xiàn)是染色體部分片段缺失或染色體增加部分片段所導(dǎo)致的
D．④為染色體數(shù)目變異，此細胞為三倍體細胞
【答案】　C
【解析】　本題主要考查通過圖像辨別染色體變異的類型。①屬于染色體易位，發(fā)生在非同源染色體之間，A錯誤；②屬于染色體倒位，會導(dǎo)致性狀發(fā)生改變，B錯誤；③有可能是一條染色體缺失部分片段，也可能是另一條染色體增加部分片段，導(dǎo)致有部分片段無法聯(lián)會，C正確；④是染色體數(shù)目個別增加，但不叫三倍體，而是三體細胞，D錯誤。
7．如圖為豌豆某條染色體部分基因的排布示意圖。①②③④分別代表四個基因序列，最短的序列包括2 000個堿基對。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．如果①基因序列整體缺失，則最有可能發(fā)生了基因突變
B．如果在射線誘導(dǎo)下②與③發(fā)生了位置互換，則屬于基因重組
C．②基因序列中的某個堿基發(fā)生替換，但未引起性狀的改變，也屬于基因突變
D．如果③基因序列中缺失了20個堿基對，則屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
【答案】　C
【解析】　如果①基因序列整體缺失，最有可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯誤；同一條染色體上的基因位置互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(倒位)，B錯誤；發(fā)生在基因內(nèi)部的堿基排列順序的改變都是基因突變，但由于密碼子的簡并，基因突變不一定會引起生物性狀的改變，C正確；基因內(nèi)部堿基缺失屬于基因突變，D錯誤。
二、非選擇題
8．果蠅具有4對同源染色體，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)紅眼雄果蠅(XBY)和白眼雌果蠅(XbXb)雜交所產(chǎn)生的大量子一代中出現(xiàn)了一只白眼雌果蠅。有分析認為，該白眼雌果蠅出現(xiàn)的原因有三種：親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失，以及染色體數(shù)目異常(注：B和b基因都缺失時，胚胎致死；各類型配子活力相同。XXY的個體為雌果蠅，XO的個體為雄果蠅)。
(1)如果是染色體數(shù)目異常導(dǎo)致出現(xiàn)白眼雌果蠅，則該白眼雌果蠅的染色體數(shù)目是________。
(2)如果通過上述方法已經(jīng)排除染色體數(shù)目異常，請設(shè)計通過一次雜交實驗判斷該白眼雌果蠅產(chǎn)生的原因。寫出實驗思路，并預(yù)測結(jié)果。
①實驗思路：____________________________________________
②結(jié)果預(yù)測：
Ⅰ.如果__________________________________，則為基因突變。
Ⅱ.如果__________________________________，則為染色體片段缺失。
【答案】　(1)9
(2)①讓這只白眼雌果蠅與正常的紅眼雄果蠅交配，觀察并記錄子代中雌雄(或眼色)比例　②Ⅰ.雌∶雄＝1∶1(紅眼∶白眼＝1∶1)　Ⅱ.雌∶雄＝2∶1(紅眼∶白眼＝2∶1)
【解析】　(1)紅眼雄果蠅(XBY)和白眼雌果蠅(XbXb)雜交，F(xiàn)1基因型應(yīng)該為XBXb、XbY，如果是染色體數(shù)目異常導(dǎo)致出現(xiàn)白眼雌果蠅，則該白眼雌果蠅的基因型為XbXbY，其染色體比正常體細胞多一條，即含有9條染色體。(2)排除染色體數(shù)目變異的情況下，該白眼雌果蠅的基因型可能為XbXb(基因突變)或X－Xb(染色體片段缺失)，要求通過一次雜交的方法來確定親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中是發(fā)生了基因突變還是染色體片段缺失，則可以讓這只白眼雌果蠅與正常的紅眼雄果蠅(XBY)交配，觀察并記錄子代中雌雄(或眼色)比例。②結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.若為基因突變，則后代基因型應(yīng)該為XBXb、XbY，后代雌∶雄＝1∶1，且雄果蠅都是白眼、雌果蠅都是紅眼。Ⅱ.若為染色體片段缺失，則后代基因型為XBXb、XBX－、X－Y(胚胎致死)、XbY，表型比為紅眼雌果蠅∶白眼雄果蠅＝2∶1。
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第5章　基因突變及其他變異
第2節(jié)　染色體變異
第2課時　單倍體和染色體結(jié)構(gòu)變異
課標(biāo)要求 核心素養(yǎng)
1．描述單倍體的概念。
2．概述單倍體育種的原理及方法。
3．辨別不同類型的染色體結(jié)構(gòu)變異。 1．生命觀念：運用結(jié)構(gòu)與功能觀，理解染色體結(jié)構(gòu)變異的類型和特點。
2．科學(xué)思維：通過歸納與概括，比較染色體結(jié)構(gòu)變異與數(shù)目變異；闡明染色體變異導(dǎo)致遺傳物質(zhì)變化，可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡。
3．社會責(zé)任：分析染色體變異在單倍體育種上的應(yīng)用，設(shè)計育種方案，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
必備知識　自主梳理
?單倍體及單倍體育種
1．單倍體
(1)概念：體細胞中的染色體數(shù)目與本物種________染色體數(shù)目相同的個體。
(2)實例：蜜蜂中的______蜂，單倍體的農(nóng)作物。
(3)特點：與正常植株相比，單倍體植株長得________，而且______ ______。
配子
雄
弱小
高度
不育
2．單倍體育種的原理和操作過程
(1)原理：______________變異。
(2)過程
用高稈抗病(DDTT)和矮稈不抗病(ddtt)小麥品種，培育矮稈抗病小麥的過程如圖所示：
染色體數(shù)目
其中單倍體育種的核心步驟為①___________培養(yǎng)、②___________處理單倍體幼苗誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。
(3)優(yōu)點：單倍體育種能__________________，子代均為________。
花藥離體
秋水仙素
明顯縮短育種年限
純合子
?染色體結(jié)構(gòu)的變異
1．類型
圖解 變化 名稱 舉例
染色體b片段________ 缺失 果蠅缺刻翅的形成
缺失
圖解 變化 名稱 舉例
染色體b片段________ 重復(fù) 果蠅棒狀眼的形成
染色體的某一片段(d、g)移接到另一條________________上 易位 果蠅花斑眼的形成
增加
非同源染色體
圖解 變化 名稱 舉例
同一條染色體上某一片段(a、b)____________ 倒位 果蠅卷翅的形成
位置顛倒
2．結(jié)果：染色體結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體上的基因_______或____________發(fā)生改變，導(dǎo)致________的變異。
3．對生物體的影響：大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是________的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。
數(shù)目
排列順序
性狀
不利
(1)由配子發(fā)育而來的個體，一定是單倍體。(　　)
(2)體細胞中含一個染色體組的生物，一定是單倍體。(　　)
(3)單倍體的體細胞中一定只含有一個染色體組。(　　)
(4)基因突變與染色體變異均可用顯微鏡觀察到。(　　)
(5)染色體結(jié)構(gòu)變異不僅可改變基因數(shù)目與排列順序，還會改變基因結(jié)構(gòu)。(　　)
(6)染色體之間發(fā)生的片段互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。(　　)
(7)X射線可引起基因突變，也可引起染色體變異。(　　)
(8)染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異。(　　)
【答案】　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×
【解析】　(3)單倍體的體細胞中并不一定只有一個染色體組，如四倍體的配子形成的單倍體的體細胞中含有兩個染色體組。(4)基因突變是分子水平上的變異，顯微鏡下不可見，染色體變異是染色體在宏觀上的變化，可以用顯微鏡觀察到。(5)染色體結(jié)構(gòu)變異只改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目和排列順序，不改變基因結(jié)構(gòu)。(6)染色體之間發(fā)生的片段互換如發(fā)生于同源染色體之間則屬于基因重組；如發(fā)生于非同源染色體之間，則屬于易位。(8)大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的。
合作探究　能力提升
●情境解讀
生產(chǎn)生活：如圖表示用純種高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法，據(jù)圖分析并回答下列問題。　
任務(wù)一：單倍體育種
●合作探究
1．F1能產(chǎn)生幾種雄配子？
提示：F1的基因型是DdTt，能產(chǎn)生4種雄配子，其基因組成分別為DT、Dt、dT、dt。
2．過程③的處理方式是？其原理是？
提示：過程③是花藥(或花粉)離體培養(yǎng)過程，原理是細胞的全能性。
3．過程④的處理方式是？處理后所得植株有哪些基因型？
提示：過程④是用一定濃度的秋水仙素或低溫處理單倍體幼苗；處理后可得基因型為DDTT、DDtt、ddTT、ddtt的四種植株。
4．過程④處理后所得植株中基因型符合要求的個體所占比例是多少？
提示：基因型為ddTT的植株占1/4。
5．與傳統(tǒng)的雜交育種相比，該育種方法的明顯優(yōu)勢是什么？
提示：因為單倍體植株染色體加倍后所得個體均為純合子，避免了連續(xù)自交提純的操作，可大大縮短育種周期。
●典例剖析
右圖為利用甲、乙植株培育新品種的過程，aaBB、AAbb、AABB表示基因型。下列說法錯誤的是(　　)
A．圖中D植株和F植株均為純合子
B．過程⑤的作用機制是抑制紡錘體的形成
C．利用過程①④⑤培育新品種能明顯縮短育種年限
D．圖中兩種培育新品種的過程都發(fā)生了基因重組
【答案】　A
【解析】　過程③是為了篩選符合生產(chǎn)要求的純合子，需要不斷雜交和篩選，D植株還不滿足全是純合子植株的要求，F(xiàn)植株為單倍體加倍后的植株，均為純合子，A錯誤；E是單倍體，需要用秋水仙素處理萌發(fā)的幼苗，其作用是抑制紡錘體的形成，B正確；①④⑤是單倍體育種，其優(yōu)點之一是可明顯縮短育種年限，C正確；兩種育種方法均涉及C植株減數(shù)分裂形成配子，都發(fā)生了基因重組，D正確。
1．下列有關(guān)變異和生物育種的說法，正確的是(　　)
A．基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中
B．與單倍體育種相比，雜交育種操作更為復(fù)雜
C．二倍體水稻經(jīng)花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體的過程稱為單倍體育種
D．可通過雜交育種和單倍體育種，利用aabb和AABB獲得AAbb的植株
【答案】　D
【解析】　基因重組可發(fā)生在減數(shù)分裂中，另外肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌也是基因重組，廣義的基因重組還包括轉(zhuǎn)基因技術(shù)，A錯誤；與單倍體育種相比，雜交育種操作更為簡單，B錯誤；單倍體育種是指利用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，然后再用秋水仙素處理單倍體植株的幼苗獲得染色體數(shù)目加倍的純合子植株，C錯誤；利用基因型為aabb和AABB的植株獲得基因型為AAbb的植株可以通過雜交育種(需要雜交和連續(xù)自交以及篩選)，也可以通過單倍體育種(先讓aabb和AABB雜交獲得AaBb，再利用AaBb進行花藥離體培養(yǎng)獲得4種單倍體的植株，最后用秋水仙素處理單倍體植株的幼苗，獲得純合的4種植株，從中選出基因型為AAbb的后代)，D正確。
●歸納提升
1．單倍體育種需注意的幾個易錯點
(1)花藥離體培養(yǎng)是單倍體育種中的一個環(huán)節(jié)，花藥離體培養(yǎng)形成單倍體幼苗后還需要進行人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，得到染色體數(shù)目正常的純合子植株，才算完成育種。
(2)單倍體育種中，用秋水仙素處理的是單倍體幼苗，所以一般都是地上部分細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，地下部分細胞內(nèi)染色體數(shù)目不變。
(3)單倍體育種時，若親本為二倍體，則獲得的品種為純合子；若親本為多倍體，則獲得的品種不一定為純合子。
2．單倍體育種和多倍體育種中秋水仙素處理的對象不同
(1)由于單倍體往往高度不育，沒有種子，秋水仙素處理的對象一般是單倍體幼苗。
(2)多倍體育種處理的對象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。
3．常見的生物不育類型及原因
(1)香蕉不育：三倍體，減數(shù)分裂時出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，無法產(chǎn)生正常的配子。
(2)單倍體不育：無法聯(lián)會或聯(lián)會紊亂，無法產(chǎn)生正常的配子。
(3)騾子不育：雖然有兩個染色體組，但其中一個染色體組來自馬，另一個染色體組來自驢，染色體之間無法聯(lián)會，不能產(chǎn)生正常的配子。
●情境解讀
圖形情境：以下為四種變異雜合子染色體聯(lián)會異常現(xiàn)象，通過圖示辨析染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。
任務(wù)二：染色體結(jié)構(gòu)變異的類型
●合作探究
1．1、2、3、4分別屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的什么類型？
提示：缺失、重復(fù)、易位、倒位。
2．上述變異類型中，哪些改變了染色體上基因的數(shù)量，哪些改變了基因在染色體上的排列順序？
提示：缺失和重復(fù)改變了染色體上基因的數(shù)量；倒位改變了基因在染色體上的排列順序；易位導(dǎo)致染色體上基因的數(shù)目可能改變，也可能不變，排列順序和基因種類均改變，細胞中基因數(shù)目不變。
3．上述變異類型中，哪些類型的變異能在光學(xué)顯微鏡下觀察到？
提示：四種類型的染色體結(jié)構(gòu)變異，以及染色體數(shù)目變異，均可在光學(xué)顯微鏡下觀察到。
4．變異類型3中，若異常聯(lián)會的四條染色體隨機兩兩分離，則完成減數(shù)分裂后，某一子細胞中染色體全部正常的概率多大？
提示：四條染色體中左下和右上的染色體結(jié)構(gòu)正常，某細胞同時獲得這兩條染色體的概率是1/6。
●典例剖析
生物體染色體上的等位基因部位可以進行配對聯(lián)會，非等位基因部位不能配對。某二倍體生物細胞中分別出現(xiàn)如圖中①～④系列狀況，則對該圖的解釋正確的是(　　)
A．①為基因突變，②為倒位
B．③可能是重復(fù)，④為染色體組加倍
C．①為易位，③可能是缺失
D．②為基因突變，④為染色體結(jié)構(gòu)變異
【答案】　C
【解析】　圖①發(fā)生了染色體片段的改變，且改變的片段不屬于同源染色體的部分，因此屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；圖②染色體的某一片段發(fā)生了位置顛倒，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位；圖③在同源染色體配對時出現(xiàn)“環(huán)”，可能是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或者重復(fù)；圖④細胞中有一對同源染色體多了一條，屬于染色體數(shù)目變異。
2．如圖所示，果蠅X染色體上基因(b)發(fā)生重復(fù)使正常的卵圓形眼變?yōu)榘魻钛郏铝袛⑹稣_的是(　　)
A．果蠅的棒狀眼是基因突變的結(jié)果
B．果蠅的棒狀眼是染色體變異的結(jié)果
C．該變異不改變?nèi)旧w上基因數(shù)量
D．該變異在光學(xué)顯微鏡下不可見
【答案】　B
【解析】　由圖示可知，染色體上多了一個基因b，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，即果蠅的棒狀眼是染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果，A錯誤，B正確；該變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，基因數(shù)量增加，C錯誤；該變異為染色體結(jié)構(gòu)變異，在光學(xué)顯微鏡下可見，D錯誤。
●歸納提升
1．染色體易位與互換的比較
項目 染色體易位 互換
圖解
區(qū)別 發(fā)生在非同源染色體之間 發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間
屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 屬于基因重組
2．染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的比較
項目 基因突變 染色體結(jié)構(gòu)變異
變化實質(zhì) 基因發(fā)生堿基的替換、增添、缺失 染色體上的基因片段缺失、重復(fù)、倒位及易位
對象 堿基 基因
結(jié)果 堿基排列順序改變 基因數(shù)目或排列順序改變
鏡檢 不可見 可見
課堂達標(biāo)　鞏固訓(xùn)練
1．用純種的高稈抗銹病(DDTT)小麥與矮稈易染銹病(ddtt)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如圖所示。下列有關(guān)此育種方法的敘述中，正確的是(　　)
A．過程①的作用原理為染色體變異
B．過程③必須經(jīng)過受精作用
C．過程④必須使用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
D．此育種方法選出的符合生產(chǎn)要求的品種占1/4
【答案】　D
【解析】　題圖中過程①表示雜交，其原理為基因重組；過程③常用的方法為花藥離體培養(yǎng)；過程④可使用秋水仙素或低溫處理幼苗，單倍體高度不育，不產(chǎn)生種子；F1可產(chǎn)生4種雄配子，基因型分別為DT、Dt、dT、dt，經(jīng)秋水仙素處理后染色體數(shù)目加倍，符合生產(chǎn)要求的品種(ddTT)占1/4。
2．精原細胞中的一對同源染色體在聯(lián)會時形成特殊的“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖所示(白色染色體為正常染色體，字母表示基因)。“染色體橋”在減數(shù)分裂Ⅰ后期隨機斷裂，其后的分裂過程正常進行。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．圖中的“染色體橋”
結(jié)構(gòu)中存在染色體同源區(qū)段
B．形成該精原細胞的過程中可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異
C．該精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子中，含正常染色體的精子約為1/4
D．在光學(xué)顯微鏡下不能觀察到“染色體橋”結(jié)構(gòu)
【答案】　D
【解析】　精原細胞中的一對同源染色體在聯(lián)會時形成特殊的“染色體橋”結(jié)構(gòu)，聯(lián)會是同源染色體的配對行為，故圖中的“染色體橋”結(jié)構(gòu)中存在染色體同源區(qū)段，A正確；圖示細胞在減數(shù)分裂Ⅰ后期隨機斷裂，丟失一部分染色體片段，該精原細胞在分裂過程中發(fā)生了染色體倒位和片段缺失，B正確；由于圖中同源染色體發(fā)生變異后，相連的片段隨機斷裂，因此該精原細胞產(chǎn)生含有正常染色體的配子比例為1/4，異常染色體的精子占3/4，C正確。
3．已知蜜蜂中的蜂王和工蜂都是二倍體(2n＝32)，據(jù)圖回答下列問題：
(1)雄蜂是由卵細胞直接發(fā)育而來，體細胞中含有________條染色體，屬于________倍體。
(2)受精卵發(fā)育成蜂王的過程中，有絲分裂后期的細胞中含有________條染色體；蜂王產(chǎn)生卵細胞的過程中，一個初級卵母細胞中形成的四分體有________個。
(3)雄蜂產(chǎn)生的精子中染色體數(shù)是________。
(4)一雄蜂和一蜂王交配后產(chǎn)生的F1中工蜂的基因型是AaBb、Aabb、aaBb、aabb，則父本的基因型為________，母本的基因型為________，F(xiàn)1中雄蜂的基因型為________________。
【答案】　(1)16　單　(2)64　16　(3)16
(4)ab　AaBb　AB、Ab、aB、ab
【解析】　(1)根據(jù)題意可知，蜂王的染色體為2n＝32，而雄蜂是由蜂王產(chǎn)生的卵細胞直接發(fā)育而來，卵細胞中染色體數(shù)目減半，因此雄蜂體細胞中含有16條染色體，屬于單倍體。(2)受精卵中含有32條染色體，在發(fā)育成蜂王的過程中進行有絲分裂，有絲分裂后期由于著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，含有64條染色體；蜂王產(chǎn)生卵細胞的過程中，由于細胞中有16對同源染色體，因此一個初級卵母細胞中形成的四分體有16個。(4)一雄蜂和一蜂王交配后產(chǎn)生的F1中工蜂的基因型是AaBb、Aabb、aaBb、aabb，由于雄蜂只能產(chǎn)生一種精子，因此分析F1基因型可知，父本基因型為ab，母本基因型為AaBb；由于母本能夠產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab四種類型的卵細胞，因此F1中雄蜂的基因型為AB、Ab、aB、ab。
課時小結(jié)

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